Труды КНЦ вып. 5(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 2/2021(12)

азота. Адсорбционное равновесие считалось достигнутым, если значение потенциала изменялось менее чем на 1мВ/ч. Равновесную концентрацию H+ рассчитывали по уравнению Нернста. В качестве холостого опыта титровали аналогичным образом соответствующий раствор после прямого титрования, для чего проводили обратное титрование жидкой фазы, отделенной центрифугированием. Результаты титрования представлены на рис. 2. Для обработки полученных результатов была использована модель постоянной обменной емкости (ССМ), предложенная Дзомбаком и Морелом [6]. Константы равновесия для вышеприведенных реакций на поверхности глауконита в 0,1М растворе КС1 были рассчитаны с помошью компьютерной программы FITEQL 3,1 [7]. Оптимизация выполнялась настраиванием соответствующих параметров в программе. Полученные данные представлены в таблице. Константы равновесия для реакций поверхностного комплексообразования на глауконите Параметры Ионная сила электролита 0,1 0,01 0 ,001 Log К 1 4,77 5,12 5,15 Log К 2 -7,63 -7,27 -7,56 Log Кз 4,53 3,55 3,65 Log К 4 -6,80 -6,80 -6,80 Взаимодействие протонов со структурно-заряженными центрами (Х) на глауконите можно представить как катионообменную реакцию: =XK + H+ ^ =XH + К+ (Ki) Реакцию депротонирования на краевых адсорбционных центрах = SOH в соответствии с амфотерным характером ОН-групп запишем в виде: =XOH ^ =XO- + H+ (К 2 ) C учетом того, что глауконит подвергается частичному растворению в процессе титрования с переходом катионов Ca2+, Mg2+ и Fe2+ (3+) в раствор, мы сделали предположение, что они могут реагировать с обменными =ХК и поверхностными =ХОН группами в соответствии с реакциями: 2 =ХК + Ме2+ ~ =Х 2 Ме + 2K+ (Кз) =ХОН + Ме2+ ~ =ХОМе+ + Н+ (К 4 ) Среди двухвалентных катионов структурообразующих катионов кальций и магний обладают наибольшей способностью к выщелачиванию из глауконита. Для упрощения расчетов мы выбрали эти катионы в данной модели. На основе полученных данных с использованием модели постоянной обменной емкости была построена диаграмма распределения поверхностных центров на глауконите в зависимости от рН среды (рис. 3). Очевидно, что в кислой области рН доминирующими являются положительно заряженные поверхностные центры и обменные центры, в нейтральной и щелочной области — отрицательно заряженные центры. Согласно теории поверхностного комплексообразования, на поверхности минералов в водных суспензиях присутствуют поверхностные адсорбционные центры с переменным зарядом, 144 Количество добавленной кислоты/щелочи, ммоль Рис. 2. Кривые потенциометрического прямого (1) и обратного (2) титрования глауконита